JP3134230B2 - Temperature characteristic compensation circuit - Google Patents

Temperature characteristic compensation circuit

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JP3134230B2
JP3134230B2 JP03100357A JP10035791A JP3134230B2 JP 3134230 B2 JP3134230 B2 JP 3134230B2 JP 03100357 A JP03100357 A JP 03100357A JP 10035791 A JP10035791 A JP 10035791A JP 3134230 B2 JP3134230 B2 JP 3134230B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

【0001】本発明は、温度特性補償回路、さらには電
子インピーダンス装置に適用して有効な技術に関するも
のであって、たとえばバイポーラ・リニア半導体集積回
路内においてフィルタ回路の温度特性を最適化設計する
のに利用して有効な技術に関するものである。
The present invention relates to a temperature characteristic compensating circuit, and more particularly to a technology effective when applied to an electronic impedance device. For example, the present invention relates to a design for optimizing a temperature characteristic of a filter circuit in a bipolar linear semiconductor integrated circuit. It relates to technology that is effective to use.

【0002】[0002]

【従来の技術】特公昭61−7053号公報に示された
電子インピーダンス装置を使用したフィルター(図3)
の従来の温度特性補償方法の例を示す。同図に示すフィ
ルター回路はノイズリダクション回路用のフィルタ回路
に適用されたものであって、Q1〜Q12はバイポーラ
・トランジスタ、R1〜R6は抵抗、Cは時定数コンデ
ンサ、Vccは電源電位、Vrefは電源電位Vccを
1/2分圧して発生される基準電位、CS1〜CS3は
定電流I1〜I3を供給する電流源回路、Vinは入
力、Vout1,Vout2は出力である。図3中の各
回路素子は、以下の機能を有する。Q3,Q4は入力信
号Vinと帰還信号Vout2とが印加され、その差電
圧と電流変換用抵抗R1とに関係した出力電流を出力す
る電圧・電流変換回路として動作し、Q1,Q2,Q
5,Q6,Q7,Q8は電圧・電流変換回路Q3,Q4
の出力電流に関係した出力電流を出力する第1の電流・
電流変換回路として動作し、Cは第1の電流・電流変換
回路の出力電流が印加されることにより電圧・電流変換
回路に印加される帰還信号Vout2を形成するキャパ
シタとして動作し、Q1,Q2,Q9,Q10,Q1
1,Q12は電圧・電流変換回路Q3,Q4の出力電流
に関係した出力電流を出力する第2の電流・電流変換回
路として動作し、R2は第2の電流・電流変換回路の出
力電流が印加される出力抵抗として動作することによっ
て、第1の電流・電流変換回路の出力Vout2より入
力信号Vinのローパス成分を出力し、第2の電流・電
流変換回路の出力Vout1より入力信号Vinのハイ
パス成分を出力するようにノイズリダクション回路用の
フィルタ回路が構成される。
2. Description of the Related Art A filter using an electronic impedance device disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-7053 (FIG. 3).
1 shows an example of the conventional temperature characteristic compensation method. The filter circuit shown in the figure is applied to a filter circuit for a noise reduction circuit. Q1 to Q12 are bipolar transistors, R1 to R6 are resistors, C is a time constant capacitor, Vcc is a power supply potential, and Vref is A reference potential generated by dividing the power supply potential Vcc by 1/2, CS1 to CS3 are current source circuits for supplying constant currents I1 to I3, Vin is an input, and Vout1 and Vout2 are outputs. Each circuit element in FIG. 3 has the following functions. Q3 and Q4 are applied with an input signal Vin and a feedback signal Vout2, and operate as voltage / current conversion circuits for outputting an output current related to a voltage difference between the input signal Vin and a current conversion resistor R1.
5, Q6, Q7, Q8 are voltage / current conversion circuits Q3, Q4
A first current that outputs an output current related to the output current of
Operating as a current conversion circuit, C operates as a capacitor forming a feedback signal Vout2 applied to the voltage / current conversion circuit when the output current of the first current / current conversion circuit is applied, and C1, Q2, Q9, Q10, Q1
1 and Q12 operate as a second current / current converter that outputs an output current related to the output currents of the voltage / current converters Q3 and Q4, and R2 receives the output current of the second current / current converter. By operating as an output resistance, a low-pass component of the input signal Vin is output from the output Vout2 of the first current / current conversion circuit, and a high-pass component of the input signal Vin is output from the output Vout1 of the second current / current conversion circuit. , A filter circuit for the noise reduction circuit is configured.

【0003】この回路において、入力Vinに対する出
力Vout1,Vout2の伝達関数H1(S),H2
(S)は、次式(1)〜(4)で表わすことができる。
In this circuit, transfer functions H1 (S) and H2 of outputs Vout1 and Vout2 with respect to an input Vin.
(S) can be represented by the following equations (1) to (4).

【数1】 ここで、温度特性の補償は、(3)(4)式において、
各電流源回路CS1〜CS3が供給する定電流I1,I
2,I3の温度特性による相殺によって行なわれてい
た。
(Equation 1) Here, the compensation of the temperature characteristic is performed by the following equations (3) and (4).
Constant currents I1, I supplied by the respective current source circuits CS1 to CS3
2, I3 by offsetting the temperature characteristics.

【0004】各定数に温度特性をあてはめると、次式
(5)(6)のようになる。
When the temperature characteristics are applied to each constant, the following equations (5) and (6) are obtained.

【数2】 ここで、上述した従来の回路では、バイポーラ・トラン
ジスタQ3,Q4のエミッタ順方向抵抗re1に対して
抵抗R1が十分に大きくなるように設定されていた。こ
れによって、温度係数βは、ほぼ抵抗R1の温度係数と
みなすことができた。したがって、R1とR2に同種の
抵抗を使用すれば、β=δとすることができる。これに
より、温度特性補償の条件は、次式(7)(8)のよう
に簡略化することができた。
(Equation 2) Here, in the above-described conventional circuit, the resistance R1 is set to be sufficiently larger than the emitter forward resistance re1 of the bipolar transistors Q3 and Q4. As a result, the temperature coefficient β could be substantially regarded as the temperature coefficient of the resistor R1. Therefore, if the same type of resistor is used for R1 and R2, β = δ can be satisfied. As a result, the conditions for temperature characteristic compensation can be simplified as in the following equations (7) and (8).

【数3】 (Equation 3)

【0005】これに応じて、各定電流I1,I2,I3
の温度係数は、次式(9)(10)のように設定してい
た。
In response to this, each of the constant currents I1, I2, I3
Were set as in the following equations (9) and (10).

【数4】 以上のように、従来のこの種の回路では、抵抗などの回
路定数がバイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵
抗よりも十分に大きいことにより、比較的簡単に温度特
性の補償を行なうことができた。
(Equation 4) As described above, in this type of conventional circuit, the temperature characteristics can be compensated relatively easily because the circuit constant such as the resistance is sufficiently larger than the forward emitter resistance of the bipolar transistor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。すなわち、半導体集積回路に
内蔵される回路では、オフセット対策などのために抵抗
等の受動素子の定数を小さく設定する必要が生じてく
る。ところが、これらの受動素子の定数を小さく設定す
ると、今まで近似的に無視することができたバイポーラ
・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視
できなくなって、上記温度係数βは抵抗の温度特性とエ
ミッタ抵抗の比によって複雑に変化するようになってし
まう。この結果、温度係数βが抵抗R1だけの温度係数
をもつことを前提にして温度特性補償を行なっていた従
来の技術では、温度特性補償が正確に行なえなくなって
しまう。
However, it has been clarified by the present inventors that the above-described technology has the following problems. That is, in a circuit built in a semiconductor integrated circuit, it becomes necessary to set constants of passive elements such as resistors to be small in order to take measures against offset or the like. However, if the constants of these passive elements are set to be small, the temperature characteristics of the forward emitter resistance of the bipolar transistor, which could be approximately ignored until now, cannot be ignored, and the temperature coefficient β is the temperature characteristic of the resistance. And the resistance varies in a complex manner depending on the ratio between the resistance and the emitter resistance. As a result, in the related art in which the temperature characteristic compensation is performed on the assumption that the temperature coefficient β has the temperature coefficient of only the resistor R1, the temperature characteristic compensation cannot be performed accurately.

【0007】本発明の目的は、バイポーラ・トランジス
タの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなる
ような状況下でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行な
わせることができるような温度特性補償を可能にする、
という技術を提供することにある。本発明の前記ならび
にそのほかの目的と特徴は、本明細書の記述および添付
図面からあきらかになるであろう。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a temperature characteristic compensator which can easily and accurately perform temperature characteristic control even in a situation where the temperature characteristic of the forward emitter resistance of a bipolar transistor cannot be ignored. To
It is to provide the technology called. The above and other objects and features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。すなわち、バイポーラ・トランジ
スタの順方向エミッタ抵抗の温度特性を、このエミッタ
抵抗を流れる電流の温度特性によって選択的に相殺させ
る、というものである。より具体的には、入力信号と帰
還信号とが印加され、その差電圧と電流変換用抵抗(R
1)とに関係した出力電流を出力する電圧・電流変換回
路(Q3,Q4等)と、上記電圧・電流変換回路の上記
出力電流に関係した出力電流を出力する第1の電流・電
流変換回路(Q5,Q6等)と、上記第1の電流・電流
変換回路の上記出力電流が印加されることにより上記電
圧・電流変換回路に印加される上記帰還信号を形成する
キャパシタ(C)と、上記電圧・電流変換回路の上記出
力電流に関係した出力電流を出力する第2の電流・電流
変換回路(Q9,Q10等)と、上記第2の電流・電流
変換回路の上記出力電流が印加される出力抵抗(R2)
とを具備し、上記第1の電流・電流変換回路の出力によ
り入力信号のローパス成分を出力し、上記第2の電流・
電流変換回路の出力により入力信号のハイパス成分を出
力するように構成され、 上記電圧・電流変換回路は、上
記入力信号と上記帰還信号とがベースに印加されそのエ
ミッタの間に上記電流変換用抵抗(R1)が接続された
差動対バイポーラ・トランジスタ(Q3,Q4)と、そ
のエミッタに接続された一対の電流源回路(Q15,R
3、Q14,R4)とによって構成され、 上記第1の電
流・電流変換回路は、その出力電流を形成する差動対バ
イポーラ・トランジスタ(Q5,Q6)と、そのエミッ
タに接続されたひとつの電流源回路(Q16,R9)と
によって構成され、 上記第2の電流・電流変換回路は、
その出力電流を形成する差動対バイポーラ・トランジス
タ(Q9,Q10)と、そのエミッタに接続されたひと
つの電流源回路(Q17,R10)とによって構成され
たフィルタ回路のための温度特性補償回路であって
記電圧・電流変換回路の上記一対の電流源回路の電流値
と上記第1の電流・電流変換回路の上記ひとつの電流源
回路の電流値と上記第2の電流・電流変換回路の上記ひ
とつの電流源回路の電流値とを決定するための基準出力
電流(I0)を生成する如くベースが共通接続された一
対のバイポーラ・トランジスタ(Q25,Q26)と、
該一対のバイポーラ・トランジスタの一方のエミッタと
他方のエミッタとの間に接続された抵抗(R20)とを
含み、該一対のバイポーラ・トランジスタの一方のバイ
ポーラ・トランジスタ(Q26)のベースとコレクタと
が接続されたバンドギャップ回路の形式で上記温度特性
補償回路が構成され、 上記電圧・電流変換回路と上記第
1の電流・電流変換回路と上記第2の電流・電流変換回
路のそれぞれの差動対バイポーラ・トランジスタの順方
向エミッタ抵抗の温度特性を、上記バンドギャップ回路
の形式の上記温度特性補償回路の上記基準出力電流の温
度特性によって相殺するようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. In other words, the temperature characteristic of the forward emitter resistance of the bipolar transistor is selectively canceled by the temperature characteristic of the current flowing through the emitter resistance. More specifically, the input signal
A return signal is applied, and the difference voltage and the current conversion resistor (R
The voltage / current conversion circuit that outputs the output current related to 1)
(Q3, Q4, etc.) and the above-mentioned voltage / current conversion circuit
A first current / output for outputting an output current related to the output current;
Current conversion circuit (Q5, Q6, etc.) and the first current
When the output current of the conversion circuit is applied,
Forming the feedback signal applied to the voltage-current conversion circuit
A capacitor (C) and the output of the voltage / current conversion circuit.
A second current / current that outputs an output current related to the force current
A conversion circuit (Q9, Q10, etc.) and the second current
Output resistance (R2) to which the output current of the conversion circuit is applied
And the output of the first current / current conversion circuit
And outputs the low-pass component of the input signal.
Outputs the high-pass component of the input signal by the output of the current conversion circuit.
And the voltage / current conversion circuit is
The input signal and the feedback signal are applied to the base and the
The current conversion resistor (R1) is connected between the transmitters.
Differential pair bipolar transistors (Q3, Q4) and
Current source circuits (Q15, R15) connected to the
3, Q14, R4), and the first power supply
The current-to-current conversion circuit is a differential pair bus that forms the output current.
The bipolar transistors (Q5, Q6) and their emitters
One current source circuit (Q16, R9) connected to the
Is constituted by the second current-current conversion circuit,
Differential-pair bipolar transistors forming its output current
(Q9, Q10) and the person connected to the emitter.
And two current source circuits (Q17, R10).
And a temperature compensation circuit for the filter circuit, the upper
The current value of the pair of current source circuits of the voltage / current conversion circuit
And the one current source of the first current / current conversion circuit
Circuit current value and the second current / current conversion circuit
Reference output for determining the current value of the two current source circuits
The bases are commonly connected to generate a current (I0).
A pair of bipolar transistors (Q25, Q26);
One emitter of the pair of bipolar transistors and
The resistor (R20) connected between the other emitter and
And one of the pair of bipolar transistors.
The base and collector of the polar transistor (Q26)
The above temperature characteristics in the form of a bandgap circuit connected
A compensation circuit is configured, and the voltage / current conversion circuit and the
1 current / current conversion circuit and the second current / current conversion circuit.
Path of each differential pair of bipolar transistors
The temperature characteristics of the emitter resistance
The temperature of the reference output current of the temperature characteristic compensation circuit of the form
This is offset by the degree characteristic.

【0009】[0009]

【作用】上述した手段によれば、バイポーラ・トランジ
スタの順方向エミッタ抵抗を、みかけ上、任意の抵抗の
温度特性にすることができる。これにより、バイポーラ
・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視
できなくなるような状況下でも、温度特性制御を簡単か
つ正確に行なわせることができるような温度特性補償を
可能にする、という目的が達成される。
According to the above-mentioned means, it is possible to make the forward emitter resistance of the bipolar transistor apparently the temperature characteristic of an arbitrary resistance. Thereby, even in a situation where the temperature characteristics of the forward emitter resistance of the bipolar transistor cannot be ignored, the temperature characteristics can be compensated so that the temperature characteristics can be easily and accurately controlled. Achieved.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を含むものとする。図1は本発明による
温度特性補償回路の要部における一実施例を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals include the same or corresponding parts. FIG. 1 shows an embodiment of a main part of a temperature characteristic compensation circuit according to the present invention.

【0011】同図に示す回路は、図3に示したノイズリ
ダクション回路用のフィルタ回路において、定電流I
1,I2,I3の基準となる電流を出力する部分の回路
を示したものであって、Q18〜Q38はバイポーラ・
トランジスタ、R11〜R13,R20〜R22,R2
7は抵抗、Io1,Io2は基準出力電流、Vccは電
源電位である。また、Ioはバンドギャップ回路の基準
電流である。図1において、A点における電位VAの温
度特性は、T=300°K(Ta=27℃)を基準にす
ると、次式(11)のようになる。
The circuit shown in FIG. 1 is a filter circuit for the noise reduction circuit shown in FIG.
1, a circuit for outputting a current serving as a reference for I2 and I3, wherein Q18 to Q38 are bipolar transistors.
Transistors, R11-R13, R20-R22, R2
7 is a resistor, Io1 and Io2 are reference output currents, and Vcc is a power supply potential. Io is a reference current of the bandgap circuit. In FIG. 1, the temperature characteristic of the potential VA at the point A is expressed by the following equation (11) based on T = 300 ° K (Ta = 27 ° C.).

【数5】 (Equation 5)

【0012】ここで、トランジスタQ27のエミッタ負
荷抵抗R22に、図3に示した回路の抵抗R1と同種の
抵抗を使用すると、基準出力電流Io1の温度特性は、
次式(12)のようになる。
Here, when a resistor of the same kind as the resistor R1 of the circuit shown in FIG. 3 is used for the emitter load resistor R22 of the transistor Q27, the temperature characteristic of the reference output current Io1 is as follows.
The following equation (12) is obtained.

【数6】 上記基準出力電流Io1を電流源として使用した場合の
バイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵抗re
は、次式(13)のように、抵抗R22だけの温度特性
をもつようになる。
(Equation 6) The forward emitter resistance re of the bipolar transistor when the reference output current Io1 is used as a current source
Has a temperature characteristic of only the resistor R22 as in the following equation (13).

【数7】 (Equation 7)

【0013】したがって、図3のフィルタ回路の電流I
1に上記基準出力電流Io1の温度特性をもたせると、
つまり図3の電流I1の基準に上記基準出力電流Io1
を使用し、抵抗R22としてR1と同じ温度特性のもの
を使用すると、これによって図3の回路における温度係
数β(数2および数3)は、抵抗R1とre1の比に関
係なく、R1にだけ依存する温度係数にすることができ
る。以上のようにして、バイポーラ・トランジスタの順
方向エミッタ抵抗をみかけ上、任意の抵抗の温度特性に
することができる。
Therefore, the current I of the filter circuit of FIG.
1 is given the temperature characteristic of the reference output current Io1,
That is, the reference output current Io1 is used as a reference for the current I1 in FIG.
When the resistor R22 has the same temperature characteristic as that of R1, the temperature coefficient β (Equation 2 and Eq. 3) in the circuit of FIG. 3 can be obtained only by R1 regardless of the ratio between the resistor R1 and re1. The temperature coefficient can be dependent. As described above, the temperature characteristics of an arbitrary resistance can be obtained from the apparent forward emitter resistance of the bipolar transistor.

【0014】これにより、バイポーラ・トランジスタの
順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなるよう
な状況下でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行なわせ
ることができるような温度特性補償が可能になる。図2
は、図1の温度特性補償回路をノイズリダクション回路
用のフィルタ回路に組込んだ例を示したものであって、
上記基準出力電流Io1,Io2は、バイポーラ・トラ
ンジスタQ28〜Q37および抵抗R14〜R19,R
23〜R26などによってフィルタ回路内の電流I1〜
I3に転写されるようになっている。
Thus, even in a situation where the temperature characteristics of the forward emitter resistance of the bipolar transistor cannot be ignored, the temperature characteristics can be compensated so that the temperature characteristics can be controlled simply and accurately. FIG.
Shows an example in which the temperature characteristic compensation circuit of FIG. 1 is incorporated in a filter circuit for a noise reduction circuit.
The reference output currents Io1 and Io2 correspond to the bipolar transistors Q28 to Q37 and the resistors R14 to R19, R
23 to R26, etc., the current I1 to I1 in the filter circuit
It is designed to be transferred to I3.

【0015】同図において、入力Vinに対するVou
t1,Vout2の伝達特性は、数1に示した式(1)
〜(4)と同じである。これによって数2に示した式
(5)(6)における各項の温度係数α〜εを求め、温
度特性を補償できることを以下に示す。まず、Q27の
コレクタに流れる基準出力電流Io1は、カレントミラ
ーによって、Q15,Q14からなる電流源回路CS1
a,CS1bの定電流I1,I1に転写される。これに
より、I1はIo1の温度特性をもつ。ここで、R22
がR1と同種の抵抗であって、χという温度係数をもつ
ならば、I1の温度特性は、T=300°Kを基準にし
た場合、数6の式(12)により、次式(14)のよう
になる。
In FIG. 1, Vou with respect to input Vin
The transfer characteristics of t1 and Vout2 are given by the following equation (1).
Same as (4). The following shows that the temperature coefficients α to ε of the respective terms in the equations (5) and (6) shown in Expression 2 can be obtained and the temperature characteristics can be compensated. First, the reference output current Io1 flowing through the collector of Q27 is supplied to a current source circuit CS1 comprising Q15 and Q14 by a current mirror.
a, CS1b are transferred to the constant currents I1, I1. As a result, I1 has the temperature characteristic of Io1. Here, R22
Is the same kind of resistance as R1 and has a temperature coefficient of χ, the temperature characteristic of I1 is given by the following equation (14) based on equation (12) of equation 6 when T = 300 ° K. become that way.

【数8】 (Equation 8)

【0016】一方、2re1の温度特性は、Io1と同
じ温度特性をもつI1をQ3,Q4に流すことにより、
数6の式(12)により、R22と同じ温度特性をも
つ。この場合、R22とR1は同じ種類の抵抗で、その
温度特性はχであるから、R1+2re1は式(15)
となる。
On the other hand, the temperature characteristic of 2re1 is obtained by flowing I1 having the same temperature characteristic as Io1 to Q3 and Q4.
According to Equation (12) of Equation 6, the temperature characteristic is the same as that of R22. In this case, since R22 and R1 are resistors of the same kind and their temperature characteristics are χ, R1 + 2re1 is given by the equation (15).
Becomes

【数9】 これにより、R1とre1の値が、どのような値をとろ
うと、R1+2re1の温度特性は、常にR1だけの温
度係数をもつようになる。
(Equation 9) Thus, no matter what value R1 and re1 take, the temperature characteristic of R1 + 2re1 always has a temperature coefficient of only R1.

【0017】次に、I2の温度特性を求める。I2は、
Q38のコレクタに流れる基準出力電流Io2がカレン
トミラーによって転写されてくる電流であって、Io2
と同じ温度特性をもつ。この場合、Q38のエミッタ負
荷抵抗R27は、半導体集積回路の外付抵抗とすること
によって、任意の温度特性をもつ抵抗が選べるようにな
っている。このR27の外付端子P1点における電位V
P1の温度特性は、数5の式(11)の場合と同様にT
=300°Kとおくと、1/300となる。ここで、R
27の温度係数をζとおくと、Io2の温度特性は、次
式(16)のようになる。
Next, the temperature characteristic of I2 is determined. I2 is
The reference output current Io2 flowing through the collector of Q38 is the current transferred by the current mirror, and Io2
It has the same temperature characteristics as. In this case, the emitter load resistor R27 of Q38 is an external resistor of the semiconductor integrated circuit, so that a resistor having an arbitrary temperature characteristic can be selected. The potential V at the point of the external terminal P1 of R27.
The temperature characteristic of P1 is equal to T as in the case of equation (11) of equation (5).
= 300 ° K, it is 1/300. Where R
Assuming that the temperature coefficient of 27 is ζ, the temperature characteristic of Io2 is expressed by the following equation (16).

【数10】 (Equation 10)

【0018】これにより、I2の温度特性は、次式(1
7)のようになる。
Thus, the temperature characteristic of I2 is given by the following equation (1)
It becomes like 7).

【数11】 次に、I3の温度特性であるが、I3も、I1と同様に
Io1がカレントミラーで転写されているので、Io1
と同じ温度特性をもつ。したがって、I3の温度特性
は、次式(18)のようになる。
[Equation 11] Next, as to the temperature characteristic of I3, since Io1 is transferred by the current mirror similarly to I1, Io1 is also obtained.
It has the same temperature characteristics as. Therefore, the temperature characteristic of I3 is as shown in the following equation (18).

【数12】 (Equation 12)

【0019】以上のようにして、I1,I2,I3の各
温度特性が与えられる。ここで、数2の式(5)(6)
において、抵抗R2にR1およびR27と同種のものを
使用すれば、数3に示した温度特性補償の条件式(7)
(8)にあてはめて、次式(19)〜(24)を得るこ
とができる。
As described above, the temperature characteristics of I1, I2 and I3 are given. Here, Equations (5) and (6) of Equation 2 are used.
In the above, if the same type as R1 and R27 is used for the resistor R2, the conditional expression (7) for temperature characteristic compensation shown in Expression 3 is obtained.
By applying to (8), the following equations (19) to (24) can be obtained.

【数13】 これにより、フィルタ回路の特性において、回路利得を
示すAの項目については、数13の式(24)のように
温度特性を相殺(キャンセル)することができる。
(Equation 13) As a result, in the characteristics of the filter circuit, for the item A indicating the circuit gain, the temperature characteristics can be canceled (canceled) as in Expression (24) of Expression 13.

【0020】また、フィルタ回路のカットオフ周波数ω
oについては、数13の式(23)により温度係数ζが
残るが、これは外付抵抗R27によるものである。した
がって、R27に温度係数のないものを使用すれば、ω
oの温度特性も相殺することができる。一般に、外付抵
抗は、半導体集積回路内部に形成される拡散層抵抗など
に比べて、その温度特性を大幅に小さくすることができ
る。以上のように、本発明によれば、トランジスタにお
いて生じる順方向エミッタ抵抗reの温度特性を、正確
な温度特性制御が容易な抵抗の温度特性に置き換えるこ
とができる。この順方向エミッタ抵抗は、ダイオードの
順方向にも生じるが、これについても同様に、温度特性
補償が容易な抵抗の温度特性に置き換えることができ
る。
Further, the cutoff frequency ω of the filter circuit
Regarding o, the temperature coefficient 残 る remains according to the equation (23) of Expression 13, but this is due to the external resistor R27. Therefore, if R27 having no temperature coefficient is used, ω
The temperature characteristic of o can also be offset. Generally, the temperature characteristics of an external resistor can be significantly reduced as compared with a diffused layer resistor formed inside a semiconductor integrated circuit. As described above, according to the present invention, it is possible to replace the temperature characteristics of the forward emitter resistance re generated in the transistor with the temperature characteristics of the resistors that can be easily controlled accurately. Although this forward emitter resistance also occurs in the forward direction of the diode, it can be similarly replaced with a temperature characteristic of a resistor whose temperature characteristic can be easily compensated.

【0021】これにより、回路の温度特性が抵抗とトラ
ンジスタ、または抵抗とダイオードの両方によって複雑
に生じる場合でも、その温度特性の補償を簡単かつ的確
に行なうことができる。以上、本発明者によってなされ
た発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
Thus, even when the temperature characteristics of the circuit are complicatedly generated by both the resistor and the transistor or the resistor and the diode, the temperature characteristics can be easily and accurately compensated. As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Not even.

【0022】たとえば、温度特性補償は、能動素子の一
部をバイポーラ・トランジスタ以外の素子に置き換える
構成であってもよい。以上の説明では主として、本発明
者によってなされた発明をその背景となった利用分野で
あるノイズリダクション回路用のアクティブ・フィルタ
回路に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば高安定度を要求される発振
回路の温度特性補償などにも適用できる。
For example, the temperature characteristic compensation may be such that a part of the active element is replaced with an element other than the bipolar transistor. In the above description, mainly the case where the invention made by the present inventor is applied to an active filter circuit for a noise reduction circuit, which is a field of use as a background, has been described. It can also be applied to temperature characteristic compensation of an oscillation circuit requiring high stability.

【0023】[0023]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、バイポーラ・トランジスタの順方向エ
ミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなるような状況下
でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行うことができ
る、という効果が得られる。
The following is a brief description of an outline of typical inventions among the inventions disclosed in the present application. That is, the effect that the temperature characteristics can be easily and accurately controlled even under the condition where the temperature characteristics of the forward emitter resistance of the bipolar transistor cannot be ignored.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による温度特性補償回路の要
部を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a main part of a temperature characteristic compensation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明による温度特性補償回路が適用されたフ
ィルタ回路の構成例を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a filter circuit to which a temperature characteristic compensation circuit according to the present invention is applied;

【図3】従来の温度特性補償回路の構成例をその適用例
とともに示す図
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a conventional temperature characteristic compensation circuit together with an application example thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CS1〜CS3 電流源回路 I1〜I3 温度特性が補償された定電流 Io1,Io2 順方向エミッタ抵抗の温度特性を補償
する基準出力電流 Q1〜Q38 バイポーラ・トランジスタ R1〜R27 抵抗 Io バンドギャップ回路基準電流
CS1 to CS3 Current source circuits I1 to I3 Constant currents with temperature characteristics compensated Io1, Io2 Reference output currents to compensate for temperature characteristics of forward emitter resistance Q1 to Q38 Bipolar transistors R1 to R27 Resistance Io Band gap circuit reference current

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 智 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 米谷 信昭 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 大久保 勇一 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所 高崎工場内 (56)参考文献 特公 昭61−7053(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 11/54 H03H 11/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Sekiguchi 5-22-1, Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. (72) Inventor Nobuaki Yoneya 5-22 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. 1 in Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. (72) Inventor Yuichi Okubo 111, Nishiyokote-cho, Takasaki City, Gunma Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Takasaki Plant (56) References Japanese Patent Publication No. Sho 61-7053 (JP, B2) ( 58) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 11/54 H03H 11/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力信号と帰還信号とが印加され、その差
電圧と電流変換用抵抗とに関係した出力電流を出力する
電圧・電流変換回路と、上記電圧・電流変換回路の上記
出力電流に関係した出力電流を出力する第1の電流・電
流変換回路と、上記第1の電流・電流変換回路の上記出
力電流が印加されることにより上記電圧・電流変換回路
に印加される上記帰還信号を形成するキャパシタと、上
記電圧・電流変換回路の上記出力電流に関係した出力電
流を出力する第2の電流・電流変換回路と、上記第2の
電流・電流変換回路の上記出力電流が印加される出力抵
抗とを具備し、上記第1の電流・電流変換回路の出力に
より入力信号のローパス成分を出力し、上記第2の電流
・電流変換回路の出力により入力信号のハイパス成分を
出力するように構成され、 上記電圧・電流変換回路は、上記入力信号と上記帰還信
号とがベースに印加されそのエミッタの間に上記電流変
換用抵抗が接続された差動対バイポーラ・トランジスタ
と、そのエミッタに接続された一対の電流源回路とによ
って構成され、 上記第1の電流・電流変換回路は、その出力電流を形成
する差動対バイポーラ・トランジスタと、そのエミッタ
に接続されたひとつの電流源回路とによって構成され、 上記第2の電流・電流変換回路は、その出力電流を形成
する差動対バイポーラ・トランジスタと、そのエミッタ
に接続されたひとつの電流源回路とによって構成された
フィルタ回路のための温度特性補償回路であって、 上記電圧・電流変換回路の上記一対の電流源回路の電流
値と上記第1の電流・電流変換回路の上記ひとつの電流
源回路の電流値と上記第2の電流・電流変換回路の上記
ひとつの電流源回路の電流値とを決定するための基準出
力電流を生成する如くベースが共通接続された一対のバ
イポーラ・トランジスタと、該一対のバイポーラ・トラ
ンジスタの一方のエミッタと他方のエミッタとの間に接
続された抵抗とを含み、該一対のバイポーラ・トランジ
スタの一方のバイポーラ・トランジスタのベースとコレ
クタとが接続されたバンドギャップ回路の形式で上記温
度特性補償回路が構成され、 上記電圧・電流変換回路と上記第1の電流・電流変換回
路と上記第2の電流・電流変換回路のそれぞれの差動対
バイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度
特性を、上記バンドギャップ回路の形式の上記温度特性
補償回路の上記基準出力電流の温度特性によって相殺す
ることを特徴とする温度特性補償回路。
An input signal and a feedback signal are applied to output an output current related to a voltage difference between the input signal and a current conversion resistor.
A voltage-current conversion circuit , a first current-current conversion circuit that outputs an output current related to the output current of the voltage-current conversion circuit, and the output current of the first current-current conversion circuit is applied. A capacitor forming the feedback signal applied to the voltage-current conversion circuit, and a second current-current conversion circuit outputting an output current related to the output current of the voltage-current conversion circuit. An output resistor to which the output current of the second current / current conversion circuit is applied, and outputs a low-pass component of an input signal by an output of the first current / current conversion circuit; The high-pass component of the input signal is output by the output of the current-current conversion circuit. The voltage-current conversion circuit is configured such that the input signal and the feedback signal are applied to the base and the high-pass component is applied between the emitter. A differential pair bipolar transistor to which the current conversion resistor is connected, and a pair of current source circuits connected to the emitter thereof, wherein the first current / current conversion circuit forms the output current. The second current-current conversion circuit is constituted by a differential pair bipolar transistor and one current source circuit connected to the emitter thereof, wherein the second current-current conversion circuit forms the output current, A temperature characteristic compensation circuit for a filter circuit constituted by one current source circuit connected to an emitter, wherein a current value of said pair of current source circuits of said voltage / current conversion circuit and said first current A basis for determining a current value of the one current source circuit of the current conversion circuit and a current value of the one current source circuit of the second current / current conversion circuit A pair of bipolar transistors having bases connected together to generate an output current, and a resistor connected between one emitter and the other emitter of the pair of bipolar transistors; The temperature characteristic compensating circuit is configured in the form of a bandgap circuit in which a base and a collector of one of the bipolar transistors are connected, and the voltage / current converting circuit, the first current / current converting circuit, and the second Offsetting the temperature characteristics of the forward emitter resistance of each differential pair bipolar transistor of the current-to-current conversion circuit of claim 2 with the temperature characteristics of the reference output current of the temperature characteristic compensation circuit in the form of the band gap circuit. A temperature characteristic compensation circuit characterized by the following.
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